矿井防治水工程设计(共50页)

1、精选优质文档-倾情为你奉上遵义县乌江镇麻窝煤矿防治水工程设计 编 制： 机电副矿长： 安全副矿长： 生产副矿长： 技术负责人： 矿 长 编制单位：技术科 编制日期：第一章 水文地质第一节 井田含水层一、主要含隔水层矿区内出露的地层有第四系（Q），三叠系下统夜郎组的玉龙山段(T1y2)、沙堡湾段(T1y1)、二叠系上统长兴组（P3c）、龙潭组（P3l）下统的茅口组（P2m）；其中Q为松散堆积裂水含水层，T1y2、P3c的灰岩为碳酸岩溶水含水层，T1y1、P3l的碎屑岩及煤层为区内的相对隔水层。含水层及特征第四系（Q）含水层主要为残坡积粘土层、含碎石粘土层及碎石粘土层，分布于负地形中及地势平缓地带

2、，厚度一般012.5m，局部地带可达20m。含极弱孔隙水，泉流量小于0.1l/s,无供水意义，地下水化学类型为HCO3·Cl-Ca·K+Na型，矿化度小于0.2g/l。三叠系下统茅草铺组（T1m）在区内出露不全，仅出露下部的灰白色薄至中厚层灰岩夹角砾状灰岩，厚度>200m。溶洞、暗河强烈发育，含裂隙溶洞水。暗河一般流量大于100升/秒，枯季平均流量150升/秒；泉一般流量20-100升/秒;地下迳流模数4-10升/秒·平方公里。地下水化学类型HCO3-Ca型，矿化度0.1-0.3克/升，为含水层。三叠系下统夜郎组玉龙山段（T1y2）及二叠系上统长兴组（P3c

3、）、岩溶裂隙含水层：玉龙山段、长兴组岩性和富水性相近，且二层之间仅有约6m厚的沙堡湾段（T1y1）隔水层相隔，岩性为浅绿色钙质泥岩。T1y1在受外力的作用下易变形破坏，并失去隔水性。所以将玉龙山段和长兴组合并为同一层来研究，把两层统称为“T1y2+P3c”岩溶裂隙含水层。玉龙山段（T1y2）上部为灰色中厚层灰岩，下部为灰色薄层泥质灰岩夹泥灰岩。厚335.8372.9m。溶洞、地下河中等发育，地下河流量一般小于100升/秒，泉一般流量20-100升/秒；地下迳流模数1-6升/秒·平方公里。地下水化学类型HCO3-Ca型，矿化度0.1-0.3克/升，为含水层。二叠系上统长兴组（P3c）上

4、部为灰、深灰色薄至中厚厚层细晶灰岩，夹燧石结核及泥质条带；底部为深灰色中厚层泥质灰岩。厚50-85m。溶洞、地下河强烈发育，地下河流量一般小于100升/秒，泉一般流量30-90升/秒，多出于灰岩中；地下迳流模数2-6升/秒·平方公里。地下水化学类型HCO3-Ca型，矿化度0.15-0.3克/升，为含水层。上二叠统龙潭组（P3l）层间碎屑裂隙、灰岩溶隙含水带主要为粉砂岩、砂岩、硅质岩、泥质粉砂岩、粘土岩、泥质灰岩、炭质粘土岩及煤层组成；底部由粘土泥岩硫铁矿及少量薄层或透镜状菱铁矿、菱锰矿及煤等组成，含碎屑岩裂隙水，含水性差，为相对隔水层。二叠系茅口组(P2m)含水层上部为浅灰、灰色中厚

5、层灰岩；下部为灰色中厚层灰岩。风化面光滑，方解石脉发育。本次调查未见底，厚100m。溶洞、地下河强烈发育，地下河流量一般大于100升/秒，含岩溶裂隙水。泉一般流量20-100升/秒；地下迳流模数4-10升/秒·平方公里。地下水化学类型HCO3-Ca型，矿化度0.11-0.26克/升，为含水层。二、主要隔水层三叠系下统夜郎组沙堡湾段 (T1y1) 泥岩隔水带出露于矿区北东部外围的广大区域，814m，岩性为紫红、暗紫色夹黄绿色粉砂质泥岩、泥岩、粉砂岩、钙质粉砂岩，夹中厚层状泥灰岩、灰岩，厚300m。调查泉水点10个，主要出露于中上部，流量为0.0292.32L/s，出露标高1235127

6、1m。该层富水性弱，厚度较大，隔水性能良好。对矿床充水影响较小。三、水文地质类型根据调查及结合邻区勘查资料，矿区煤层开采标高为1025450m，矿区最低侵蚀基准面为760m，煤层顶底板龙潭组含水性差，为相对隔水层，煤系数地层底板为岩溶充水含水层。当开采标高在+760m之上时，矿井主要水患为大气降水的顶板透水、渗水及裂隙水，水文地质条件复杂程度中等；当开采标高在+760m之下时，矿山在开采61煤层过程中，发生底板突水的可能性大，突水量大，在开采22煤层过程中，发生底板突水的可能性中等，突水量中等。因此，当开采标高在+760m之下时，水文地质条件复杂。根据开采方案，矿井在820m标高设置开采水平，

7、一采区范围为820m标高以上。本安全设施设计只适用于一采区。四、矿井、老窑积水情况1、邻近矿井和小(古)窑涌水及积水情况麻窝煤矿周边无其它小煤矿。井田内废弃的矿井、小窑老塘积水情况区域内煤层出露较好，因此小煤窑沿露头一带分布较广。该矿区内老窑开采历史悠久，各主要可采煤层均有开采，但因停采时间较长，大部分老窑均已垮塌封闭，无法取得足够的实测资料，本报告部分资料属问访所得。矿区西面煤层露头有小窑开采，主要开采22煤层和61号煤层,现非法开采小煤窑已经全部关闭。另外，还有一些未调查清楚的掩埋老硐，对煤层的开采也有一定的威胁，在开采中要引起重视。该矿区内老窑开采历史悠久，但因停采时间较长，大部分老窑均

8、已垮塌封闭，无法取得足够的实测资料，本报告部分资料属问访所得。矿区煤层露头有小窑开采,现非法开采小煤窑已经全部关闭。另外，还有一些未调查清楚的掩埋老硐，对煤层的开采也有一定的威胁，在开采中要引起重视。由于含煤岩系隔水性好，储水性也较好，在开采浅部煤层时，应探明老窑及采空区积水，对老窑采空区积水或因矿井采空面扩大可能引发的各类地质灾害应采取有效可靠的防治措施，确保安全生产。矿区范围内经调查发现，老窑分布较多，为当地农民过去采煤自用所遗留，现已停采，绝大多数老窑井口已封闭。从部分老窑井口观察，为独眼井，大多沿煤层露头线用平巷或斜井进行开采。对煤层风氧化带附近影响严重，形成不规律的破坏且开采时间年久

9、，开采范围不明。因此，老窑破坏带可能存在大量积水，是矿床充水水源之一，对矿坑构成充水威胁。在矿床开采过程中必须采取有效的防治措施，防止产生老窑突水。五、地表水体矿区无地表水系,冲沟仅为季节性溪沟，仅在雨季时有水。六、地质构造的导水性矿区内断裂不发育，仅在龙潭组含煤岩系中见小型断裂，断距小（35m），对煤层连续性破坏不大。但在建设和生产过程中有可能发现局部规模较小断层。断层破碎带本身的富水性较弱，但老窑水及地表水在断层的沟通作用下，对矿井构成充水通道，成为导水断层，在矿井开采过程中应引起重视，应留足防水保护煤柱，严格持行“有疑必探，先探后掘”的方针。七、第四系含(隔)水层特征及积水情况第四系岩性

10、由残积、坡积及冲积物组成，分布范围有限，厚度不大，最大厚度6m。降大雨时多处出露泉点，雨后有些泉点随之干涸。矿区中部的小溪水流量主要受大气降水控制，雨季暴涨，枯季流量较小。该层具有透水性，仅降水时节含水，且富水性弱。从地形图上看该矿地形为矿区内地形大多为斜坡地带，未见大的山塘，但矿井应加以调查矿区范围内是否有小的山塘和积水区域，以便采取针对性的措施。八、封闭不良钻孔情况矿井在建设过程中，应检查各类地质钻孔的封孔质量，对封闭不良或质量可疑、有突水可能的钻孔，必须采取封孔措施，否则50m留设防水煤柱。九、矿井主要含水层或积水区与主要开采煤层之间的关系1、顶板含水层第四系（Q）：主要为坡积、残积、冲

11、积物表土层，岩性以粘土、亚粘土为主，含孔隙水。该带透水性好，地下水易于排泄，动态变化大，大部分是季节性泉水，富水性弱，对煤开采影响小。长兴组(P3c)：厚度60m，与下伏地层整合接触，为灰、深灰色厚层至块状灰岩、燧石灰岩，夹少量钙质泥岩，顶部为薄至中厚层状硅质岩。为岩溶裂隙含水层，富水性一般，但该地层距22煤层1723m，其间地层为龙潭组相对隔水层，因此对煤层开采影响不大。对煤开采影响不大。2、底板含水层二叠系中统茅口组（P2m）：厚度>100m，为灰色中至厚层块状灰岩及部分燧石灰岩。溶洞管道强烈发育，地下水径流模数7.18.3Ls.km2，富水性极强。其顶界与61煤层间有1417m左右

12、硫铁矿含矿层阻隔，加之本区开采标高均位于矿井最低侵蚀基准面之上，故对煤矿开采影响较小。十、矿井正常涌水量和最大涌水量根据地质报告和业主提供的相关资料，选择比拟法对矿井涌水量进行预测。根据麻窝煤矿近期提供的现状开采条件涌水量实测资料，采用比拟法进行估算未开采区域的矿井涌水量：Q=Q1×式中：Q预测矿井涌水量（m3/d）Q1矿井现状实测涌水量（m3/d）F矿区开采面积（km2）F1现状矿井实际采区面积（km2）S预测未来地下水位下降值（m）S1矿区现状水位降深值（m）遵义县乌江镇麻窝煤矿矿井涌水量估算表井巷控制面积（km2）地下水位降深（m）实测矿井涌水量（m3/h）预测矿井未开采区涌水

13、量（m3/h）F1FS1SQ1旱Q1雨Q旱minQ雨max0.381.052190160153033.466.6根据预测，本设计综合考虑矿井地层、开采状况等，选取正常涌水量为35m3/d，最大涌水量取为70m3/h。（820m标高以上）：矿井生产建设过程中必须进行矿井水文地质的详细调查及矿井涌水量的详细实测，并根据实测数据选择合适的排水设备。十一、勘查地质报告总体结论 1、麻窝煤矿准采标高1025450m, 区内最低侵蚀基准面约为760米，高于准采标高。开采最低侵蚀基准面上部的煤炭，直接充水水源主要为顶部的碳酸盐岩岩溶水、基岩裂隙水、老窑采空区积水、地表冲沟水。下部22煤层距强含水层茅口组顶板

14、1417m，底部承压水突水的可能性不大。目前矿井+820标高以上22煤层顶底板中布置井巷工程，实际涌水量不大，故本矿区属于以裂隙岩溶充水为主，在开有820m标高以上时，水文地质条件复杂程度为中等。2、矿井水文地质特点根据以上水文地质条件分析如下：水文地质条件为中等类型；顶、底板含水层对煤层开采影响不大。矿区内无地表水系,冲沟仅为季节性溪沟，仅在雨季时有水。矿区内最低侵蚀基准面标高+950m。存在小窑采空区，但采空区范围和积水情况不清楚，对矿井开采有一定的威胁。十二、水患类型及威胁程度分析1、地表水区内地表冲沟发育，冲沟接受雨季较大面积大气降水汇入，水量较大，这些冲沟多位于含煤地层上覆地层地带，

15、冲沟附近的网状、脉状裂隙密集，它们与煤层风化、氧化带直接接触，将来沿沟溪一带开采煤层时，冲沟水可能沿风化裂隙或采矿裂隙渗入或突入矿井，为矿井浅部开采的直接充水水源。矿区无地表水系,冲沟仅为季节性溪沟，仅在雨季时有水。当矿井开采至沟水位以下时，溪沟水可能沿断层裂隙、风化裂隙或采矿裂隙渗入或突入矿井，成为矿井开采的直接充水水源。本矿井田内发育有小断层，煤矿开采形成采空塌陷后，河水将对煤矿开采影响大，煤矿开采设计必须引起高度重视。煤矿开采形成采空区塌陷后，地表水通过地裂缝、地面塌陷及导水裂隙进入矿井，产生矿井涌水，对矿区开采有一定的影响。 本矿井口位于斜坡上，地面排泄条件较好，因此地表水对矿井开采有

16、一定的影响，将不是矿井充水主要水患。但仍要注意地表水的防治工作，切不可因疏忽大意而导致地表水进入井下形成水患；同时要加强工业场地的防洪排捞。地下水的主要补给来源于大气降水。裂隙发育地段矿井充水会有所增大，故特别要注意地表水的防、排、泄工作。2、采空区及老窑积水在煤层露头分布着一些小窑及废井老窑，均在浅部，当矿井与小窑挖穿后，小窑水便进入矿井，生产中要注意小窑水的防治工作。是矿床开采的充水隐患。随着采空面积的增大，上覆含水层的裂隙水将沿导水裂隙进入采空区形成老空水，在开采老空区本层下部及下伏煤层时要注意老空水涌入工作面。由于小窑积水客观存在。未来矿山开采过程中，可能遇老窑，并产生突水，一方面老窑

17、水通过裂隙渗入矿井，增加矿井涌水量；另一方面是老窑之间互相穿透，一旦一个小窑被淹，立即殃及一大片。因此采空区及老窑积水将是矿井充水的水患。.业主应请有资质单位就此开展水文地质工作，查明采空区积水情况。顶底板裂隙、岩溶水地层含、隔水层煤系顶板第四系(Q)孔隙含水层三叠系下统夜郎组玉龙山段(T1y2)岩溶裂隙含水层三叠系下统沙堡湾段(T1y1)隔水层二叠系上统长兴组(P3c)岩溶裂隙含水层煤系地层二叠系上统龙潭组(P3l)裂隙含水层煤系底板二叠系中统茅口组(P2m)岩溶裂隙含水层从表中可看出，煤系上部除三叠系下统沙堡湾段(T1y1)为隔水层外，煤系及与煤系直接相连的顶底板地层均为含水层，与矿床充水

18、有联系的各含水岩组，其地下水可通过采空塌陷带、导水裂隙带及突水带间接或直接进入矿井，对矿床进行充水。首先，采空塌陷可能影响到T1y2、P3c间接顶板含水层，届时该两层中地下水也将进入矿井，对矿床充水产生影响；其次当构造破碎带致使矿层与直接底板含水层茅口组相沟通，其地下水也可突入矿井，对矿床的充水产生一定影响。其地下水的主要补给来源于大气降水。裂隙发育地段矿井充水会有所增大，故应注意地表水的排泄工作。断层水及陷落柱水根据储量核实报告和业主提供的资料描述：矿区内断裂构造不发育，仅在龙潭组含煤岩系中见小型断裂，断距小（35m），对煤层连续性破坏不大，业主在矿井生产过程中实际揭露了规模较小的断层。断层

19、影响带内，岩层产状变化较大，常有与断层平行的小褶曲和小裂面发育，局部破碎，这些断层破坏了地层的完整性、连续性，降低了岩石的力学强度，塑性岩石中断层破碎带含水性和导水性不强，刚性岩石中断层破碎带有一定含水性和导水性，可能连通含煤地层上部的中强含水层或地表水，加之未来矿床开采中，人工采矿裂隙大量出现，改变了断层带附近应力场和地下水的天然流场，地表水、地下水更可能沿断裂带进入矿井。受勘探级别限制，对断层产状、导水特性、瓦斯赋存情况不十分清楚。因此在断层附近井巷施工过程中，要加强探放水工作，严格做到“有掘必探，有疑必停”，确保施工安全，同时要加强矿井水文地质工作。同时要注意在巷道中尚未查清的断层可能切

20、穿上下含水层对开采的影响。若发现断层，而断层若与上部采空区连通，则可能构成良好的充水通道，将是矿井充水水患。溶洞水本矿在区域地质上属于岩溶裂隙发育区，该溶洞往往富水性强，一旦揭穿，将会对矿井建设和安全生产构成极大影响；受勘探级别限制，有关井田范围内溶洞的地质资料非常有限，因此在井巷施工过程中，要加强对溶洞分布及富水性的勘探，并采取有针对性的措施。地表洪水本矿无矿区历年洪水水位，汇水面积，最大降水量等资料，业主必须尽快调查，收集相关资料，并论证已建设的工业场地是否受洪水威胁。7、水患威胁程度水患类型特征威胁程度备注小窑水、老空水浅部小窑和老空，采空客观存在突水主要水患地表水井口位于缓斜坡上，地面

21、排泄条件较好通过贯通裂隙进入井下充水，增加涌水量主要水患顶底板裂隙水煤层地层为相对隔水层，上下存在含水层通过采动裂隙贯通上下含水层充水主要水患断层水可能存在尚未查清的断层可能切穿上下含水层而导致工作面及巷道充水主要水患底板茅口灰岩水距离61煤层较近，可能突水茅口灰岩含水涌入井巷主要水患综上所述，老窑水、采空水、顶底板裂隙水、地表水、底板茅口灰岩水是本矿井主要充水水患，矿井水防治仍是本矿井灾害防治重点，必须引起高度重视，切不可大意。十三、可能发生突水的地点和突水量预计1、老空突水根据目前地质资料提供的图件，井田内存在多处老窑，由于地质报告未提供其积水范围、积水标高、积水量等资料，本设计按图上圏定

22、其范围，并假设全为采空区且全部充水进行估算分析如下表：图量采空区面积(m2)所在煤层估计积水量(m3)可能突水位置可能突水量(m3)22、61不明一、二采区不明2、底板突水底板茅口组为强含水层，与煤系地层距离1417m，发生底板突水可能性较大。但由于本矿最低水文侵蚀基准标高为760m，低于矿井低于初期一水平标高820m，矿井范围内茅口灰岩含水量受到了很大限制。因地质报告未提供底板茅口灰岩含水位标高，承压水情况等，因此无法预计突水量等参数，巷道掘进必须“有掘必探，先探后掘”，回采工作面必须“先治后采”。3、突水淹井的危险 本矿可采煤层位于当地水文侵蚀基准面以上，该区域煤层露头线老窑采空区和破坏区

23、较大，积水情况不明，业主应请有资质的单位开展水文地质调查，并根据调查结果，采取有针对性的措施，避免突水淹井。 第二章 矿井防治水主要措施第一节 矿井防治水主要措施一、防治水总体要求1、煤矿企业应查明矿区和矿井的水文地质条件，编制中长期防治水规划和年度防治水计划，并组织实施。2、煤矿企业必须定期收集、调查和核对相邻煤矿和废弃的老窑情况，并在井上、下工程对照图上标出其井田位置、开采范围、开采年限、积水情况。3、水文地质条件复杂的矿井，必须针对主要含水层（段）建立地下水动态观测系统，进行地下水动态观测、水害预测分析，并制定相应的“探、防、堵、截、排”等综合防治措施。4、煤矿企业每年雨季前必须对防治水

24、工作进行全面检查。5、雨季受水威胁的矿井，应制定雨季防治水措施，并应组织抢险队伍，储备足够的防洪抢险物资。6、本矿在进行巷道掘进工作中，尤其要注意老窑及采空区积水，必须严格按黔煤办字200737号文关于加强小煤矿水害防治工作的通知中的规定，坚持“预测预报、有掘必探、先探后掘、先治后采”的原则，同时必须坚持有疑必探的原则，必须先调查清楚原老空区及小窑的开采范围，留足老空区及小煤窑的防水煤柱。7、煤层顶板有含水层和水体存在时，应当观测垮落带、导水裂缝带、弯曲带发育高度，进行专项设计，确定安全合理的防隔水煤（岩）柱厚度。当导水裂缝带范围内的含水层或老空积水影响安全掘进和采煤时，应当超前进行钻探，待彻

25、底疏放水后，方可进行掘进回采；8、矿井采掘工作面探放水应当采用钻探方法，由专业人员和专职探放水队伍使用专用探放水钻机进行施工。同时应当配合其他方法（如物探、化探和水文地质试验等）查清采掘工作面及周边老空水、含水层富水性以及地质构造等情况，确保探放水的可靠性。9、矿井应设立防治水专门机构，配备不少于1人的专职水害防治技术人员。专职水害防治人员要具备地质相关专业学历或经专业培训，熟悉地质和水文地质的专业技术工作。1）、成立防治水工作领导小组组长：矿长； 副组长：安全矿长、总工程师、生产矿长、机电矿长等副矿长；成员：由矿上经培训有防治水常识的职工组成，成员不得少于10人；2）防治水工作领导小组工作职

26、责（1）负责全矿井与防治水工作有关的安全隐患检查，组织采取防治水措施。（2）工作组成员负责参与监督落实本单位辖区内防治水措施。（3）组长、副组长负责对防治水措施进行指挥、协调、组织处理。3）防治水工作领导小组工作制度（1）工作组成员必须每天深入井下、深入现场检查落实防治水措施的实施情况。（2）每采取一次防治水措施后，必须向组长汇报情况。（3）临时存在急需处理的防治水隐患由组长或副组长召集相关成员讨论方案经组长同意后立即组织实施。（4）根据采掘工作面的防治水情况，由组长或副组长定期召集工作组成员分析总结防治水措施存在的问题，并分析制定下一步采取的防突水措施。4）防治水工作领导小组工作组织（1）防

27、治水管理汇报程序：防治水管理工作组人员人员发现有突水隐患，要立即向向矿调度汇报；防治水工作人员每次采取防治水措施后必须执行现场标定、防治水排版、预测预报表相符，并报总工程师签字； 通风调度每次采取防治水措施后必须汇报矿调度； 瓦检员及安检人员必须现场严格监督落实防治水措施，发现有突水预兆或突水危险必须立即停止作业，立即将工作面及其回风系统停电、撤人、设置栅栏、设示警标等，并立即汇报矿调度，矿调度立即汇报防治水工作组组长。（2）处理防治水隐患： 在处理防治水隐患前，必须由防治水管理工作组组长负责组织制定针对性的措施，作业人员严格按措施执行，处理突水隐患时，时间、人员、物资足够，现场负责人必须落实

28、到位；防治水管理工作组人员必须进行跟踪处理，相关单位指派副区长等领导在现场进行协助，对重大突水隐患，由工作组组长或指派相关人员亲临现场组织处理，直至隐患排除为止； 安检人员对突水隐患采取的措施必须实行24小时跟踪和检查，直至隐患消除，并将处理情况及时汇报矿调度及防治水管理工作组组长；矿调度对突水隐患必须认真详细记录，随时掌握现场情况，并即时汇报相关相关领导。10、对于采掘工作面受水害影响的矿井，应当坚持预测预报、有疑必探、先探后掘、先治后采的原则，进行充水条件分析，并遵守下列规定：（1）每年年初，根据每年的采掘接续计划，结合矿井水文地质资料，全面分析水害隐患，提出水害分析预测表及水害预测图；（

29、2）在采掘过程中，对预测图、表逐月进行检查，不断补充和修正。发现水患险情，及时发出水害通知单，并报告矿调度室，通知可能受水害威胁地点的人员撤到安全地点；（3）采掘工作面年度和月度水害预测资料及时报送矿井总工程师及生产安全部门。二、设计未来巷道布置原则(1)后期其它采区为下山采区，水泵排水，采区下山和大巷均布置于22煤层底板。(2)本矿所处区域茅口组灰岩为强含水层，不得将巷道布置于茅口组灰岩中。(3)未经鉴定或鉴定为突出煤层的，不得将开拓、准备巷道布置于煤层。三、采掘工程所采取的防治水措施1)采掘工程必须坚持“预测预报、有掘必探、先探后掘、先探后采”以及“有疑必停”的原则。2)必须按设计和有关规

30、定留设各种防隔水煤(岩)柱，严禁在各种防隔水煤柱中采掘。3)必须保证井下排水系统畅通，排水设施完好，排水能力满足要求。井下和地面排水设施保证完好，所设沉淀池、水沟要及时进行清理，每年雨季前必须清理一次。每年雨季前对矿井防治水工作进行一次全面检查，成立防洪抢险队伍，并储备足够的防洪抢险物资。4)定期收集、调查和核对相邻煤矿和废弃的老窑情况，并在井上、下对照图及采掘工程图上标出其位置、开采范围、积水情况等。5)针对主要含水层(段)建立地下水动态观测系统，进行地下水动态观测、水害预报，并制定相应的“探、防、堵、截、排”综合防治措施。6)井巷在掘进过程中必须边探边掘，先探后掘，掌握前方水文情况，若发现

31、有水患时，应及时采取措施，待确认安全后才向前掘进，若发现出水点应将出水点位置标于井上下对照图及采掘工程图上。井巷揭露的主要出水点或地段，必须进行水温、水量、水质等地下水动态和松散含水层涌水含砂量综合观测和分析，防止滞后突水。7)采掘工作面或其他地点发现有挂红、挂汗、空气变冷、出现雾气、水叫、顶板淋水加大、顶板来压、底板鼓起或产生裂隙出现渗水、水色发浑、有臭味等突出预兆时，必须停止作业，采取措施，立即报告矿调度室，发出警报，撤出所有受水威胁地点的人员。8)对于巷道破碎和淋水段特别加强支护，并采取导水等措施以免淋水直接淋至电缆上腐蚀电缆，巷道排水沟按规定设置并及时清理，巷道要保证排水坡度，对于巷道

32、局部地段低洼集水段要设潜水泵或泥浆泵及时排水。9)以后掘进的开拓、准备巷道应根据井下地层情况选择稳定、淋水小的岩层，尽量避免穿过断层等构造带。10)加强承压水的调查和防治工作。11)必须严格探放水，严防底板突水，下山开采前补充水文地质调查报告并重新设计论证下山层位及相应的防治水措施。12)岩帮的涌水地点，必须处理，井壁出水时必须采取导水或堵水等措施。13)井口段砌碹支护致不透水的稳定基岩至少延深5m。14）矿井在建设过程中，应检查各类地质钻孔的封孔质量，对封闭不良或质量可疑、有突水可能的钻孔，必须采取封孔措施，否则50m留设防水煤柱。15）巷道掘进前及采面回采前，应采取物探等手段查明水文地质条

33、件。本设计配备一台DZ-A型矿用防爆直流电法仪。四、施工期间的防治水1)该矿井田北部、煤层露头线附近存在采空区，煤层上下部均存在含水层，因此：(1)必须严格探放水，坚持“先探后掘”。(2)尽量采用自上向上施工方式，若自上向下掘进必须铺设排水管，无论掘进过程中有水无水，均必须随掘随铺，安设排水泵(可采用潜水泵)，保证有水时能立即排水；(3)若遇涌水量增大或突水，必须立即停止作业，撤除所有人员，采取措施，保证安全后才能恢复工作。2)必须在井筒和上山全部形成贯通后才能掘进区段车场、石门等巷道，在不能保证区段车场、石门、顺槽掘进排水能通过相应上山自流排水的情况下不准施工掘进。、3)执行上述第二条中的所

34、有措施。五、防治水煤(岩)柱的留设（一）、防治水煤(岩)柱的种类根据防水煤(岩)柱所处的位置，可以分成不同的种类。对于本矿井而言主要有:断层煤柱、井田边界煤柱、采空区防水煤(岩)柱、煤层露头风氧化带煤柱、上山煤柱、水平(大巷)及采区边界煤柱、封闭不良钻孔煤柱、河流煤柱。(一) 防治水煤(岩)柱的留设原则1)在有突水威胁但又不宜疏放(疏放会造成成本大大提高时)的地区采掘时，必须留设防水煤(岩)柱。2)防水煤柱一般不能再利用，故要在安全可靠的基础上把煤柱的宽度或高度降低到最低限度，以提高资源利用率。3)留设防水煤(岩)柱必须与当地的地质构造、水文地质条件、煤层赋存条件、围岩的物理力学性质、煤层的组

35、合结构方式等自然因素密切结合，与采煤方法、开采强度、支护形式等人为因素互相适应。4)一个井田或一个水文地质单元的防水煤(岩)柱应该在它的总体设计中确定，即开采方式和井巷布局必须与各种煤柱的留设相适应，否则会给以后煤柱的留设造成极大的困难，甚至无法留设。5)在多煤层地区，各煤层的防水煤(岩)柱必须统一考虑确定，以免某一煤层的开采破坏另一煤层的煤(岩)柱，致使整个防水煤柱失效。6)在同一地点有两种或两种以上留设煤(岩)柱的条件时，所留设的煤(岩)柱必须满足各个留设煤(岩)柱的条件。7)对防水留设煤(岩)柱的的维护要特别严格，因为煤(岩)柱的任何一处被破坏，必将造成整个煤(岩)柱无效。防水煤(岩)柱

36、一经留设即不得破坏，巷道必须穿过煤柱时，必须采取加固巷道、修建防水闸门和其它防水设施，保护煤(岩)柱的完整性。8)留设防水煤(岩)柱所需要的数据必须在本地区取得。邻区或外地的数据只能参考，如果需要采用，应适当加大安全系数。9)防水煤(岩)柱中必须有一定厚度的粘土质隔水岩层或裂隙不发育、含水性极弱的岩层，否则防水岩柱将无隔水作用。(二) 防水煤(岩)柱的留设1、断层防水煤(岩)柱的留设断层破坏了岩层的完整性，常常成为含水层间的联系通道。断层的某一区段是否导水、导水性强弱等情况取决于断层两侧岩层的接触关系、含水层的水压以及采矿活动对断层的重复破坏作用。由于断层的导水性和富水性很不均一，同一断层的不

37、同部位或地段，往往出现较大的差异，工作面回采引起的岩层移动，会导致局部应力重新分布，极易使断层的导水性增强，未探明的地质构造，也严重威胁矿井的安全生产。因此，在施工以前要尽量探清地质报告未探明的小构造，在施工及生产过程中还应根据井下应力变化和开采引起的冒落裂隙带情况，分析断层两盘岩性，采取必要的防水措施。2、含水或导水断层防隔水煤柱的留设煤层直接和富含水层、导水断层接触，顶底板无突水可能，即煤柱主要是顺层受压时，根据煤矿防治水规定所推荐公式计算煤柱宽度取50m。(1) 煤层与强含水层或导水断层接触时，并局部被覆盖时根据遵义县乌江镇麻窝煤矿安全专篇要求，取于20m。如果断层不导水，防隔水煤（岩）

38、柱的留设尺寸，应当保证含水层顶面与断层面交点至煤层底板间的最小距离，在垂直于断层走向的剖面上大于安全煤柱的高度（Ha）时即可,但不得小于20m。(2) 断层防水煤柱预留地质报告在井田资源量的计算过程中，没有考虑断层防水煤柱的计算，本次煤柱计算由于地质报告没有提供各煤层的抗拉强度及隔水层所承受的水压等计算参数，但考虑到受采动影响导致断层具有导水性，因此本矿断层留设断层防水煤柱，断层防水煤柱取经验数据进行计算。所定原则暂按如下：A、落差在15m以下的断层煤柱两侧各取15m，如断层有导水性则取20m。B、落差大于15m，小于30m的断层的煤柱两侧各取30m。C、落差大于30m，小于50m的断层煤柱两

39、侧各取50m。D、落差大于50m以上的断层煤柱通过计算留设。在今后生产中，根据相关基础数据后进行核实并调整煤柱留设尺寸。断层防水煤柱的留设应在生产过程中根据揭露断层的实际情况在保证安全生产的前提下进行调整，并加强对断层富水、导水情况观测，探讨解放或减少断层煤柱的方式和方法，尽量减少矿井煤炭资源的损失。断层在矿井采掘及采煤活动的影响下，改变其含水性、导水性都发生，地下水、地表水将从裂隙进入矿井，成为矿井充水的主要因素。因此业主应委托有资质的单位编制专门水文地质调查报告，查清断层导水特性，并按要求留设保安煤柱。矿井生产期间应进一步查清断层的平面位置和断层两侧次生断层的发育情况，以确保实际留设的防水

40、煤柱的有效尺寸达到设计要求，以保证矿井安全生产。3、井田边界煤柱的留设根据安全专篇计算结果，并按煤矿防治水规定“总宽度不得小于40m”的规定，本井田边界煤柱宽度按20m留设(无相邻矿井，若有则相邻矿井也按此留设)。 4、主要巷道防水煤(岩)柱的留设（1）井筒煤柱留设方法主斜井、副斜井和回风斜井沿22煤层底板布置，因此井筒两侧各15m后按65°移动角投影到煤层的宽度。（2）其余巷道煤柱井巷煤柱留设见下表：序号巷道布置方式岩性煤柱宽度或留设方法1主斜井，副斜井、回风井布置于22煤层底板岩井筒两侧各15m后按65°移动角2区段石门底板穿层岩位于煤层底板，两侧各留20m停采线煤柱5

41、、水淹区或老空积水区(采空区)防水煤(岩)柱的留设(1)在水淹区或老空积水区下掘进时，巷道与水体之间的最小距离不得小于巷道高度的10倍，经计算为10×2.5=25m(取30m)。 (2)在水淹区下或老窑积水区下同一煤层中进行开采时的煤柱留设按40m留设。(3)在水淹区或老空积水区下回采时，防水煤(岩)柱的尺寸不得小于导水裂隙带最大高度与保护带厚度之和，本矿经计算按65m留设。由此可知，实际开采过程中若探到22煤层上覆煤层存在采空区且其间距小于65m，则必须在22煤层中留设相应的煤柱或事先疏放上部采空区水或经探证实无水时，然后才能开采，否则必须留设煤柱。(4)下部61煤层开采时探放水措

42、施：本矿61煤层距离22煤层100.4m，大于上述计算结果65m，因此22煤层采空区对61煤层开采影响不大。1)采掘工程(巷道和采空区)及时标注于采掘工程平面图上。2)需在老空区下掘进巷道时其岩柱高度不得小于巷道高度10倍，否则必须事先疏排空老空水。3)设计区段间留5m小煤柱沿空掘巷，上一区段开采结束密闭留放水孔洞，下一区段回风顺槽掘进前确保上一区段采空区无水，否则必须事先疏放，若疏放困难则留设足够的采空区隔水煤柱(见前面设计)。4)下一煤层开采前确保上一煤层采空区无水，否则必须事先疏放，否则按采空区边界30m后按65°岩石移动角留设保护煤(岩)柱，此区域内不得开采。5)疏排老空水必

43、须编制专门的疏水设计。6)疏排老空水有困难时可考虑注浆堵水，但必须编制专门的设计。7)严禁顶水作业。8)采掘工程切实探放水，坚持“预测预报、有掘必探、先探后掘、先治后采”以及“有疑必停”的原则。探放老空水最小超前水平钻距不得小于30m，止水套管长度不得小于10m。6、河流（水体）煤柱按50m维护带，上山移动角取=75°，下山移动角=55°，走向移动角取=70°(煤层的倾角=30°)。7、防水安全煤柱留设宽度防水煤柱留设表名 称煤(岩)柱尺寸(m)留设煤层井田边界煤柱40各煤层采空区边界煤柱30（老空积水区下掘进）采空区35（同一煤层）采空区65（采空区下

44、方）采空区风氧化带煤柱30各煤层断层煤柱无无采区边界煤柱15各煤层河流煤柱按50m维护带，上山移动角取=75°，下山移动角=55°，走向移动角取=70°(煤层的倾角=30°)。各煤层公路煤柱无无区段石门20m各煤层主斜井、副斜井、回风斜井按15m维护带，65°岩层移动角各煤层工业场地按20m维护带，上山移动角取=75°，下山移动角=55°，走向移动角取=70°各煤层村寨煤柱按50m维护带，上山移动角取=75°，下山移动角=55°，走向移动角取=70°各煤层六、煤柱留设应注意的问题(1)

45、矿井开采过程中应随时注意煤层物理性质，若煤层为较松软煤层，则煤柱留设宽度在上述计算基础上应加大，建议在煤层松软的情况下各煤柱均按40m留设。(2)开采过程中若发现留设的煤柱有侵水以及相应的采掘面有淋水情况，必须停止作业立即处理。七、探放水原则本矿在进行巷道掘进工作中，尤其要注意老窑及采空区积水，必须严格按煤矿防治水规定中的规定，坚持“预测预报、有掘必探、先探后掘、先治后采”的原则，同时必须坚持有疑必探的原则，必须先调查清楚原老空区及小窑的开采范围，留足老空区及小煤窑的防水煤柱。八、探放水方法的确定1、探放水钻孔布置见下图探水钻孔的超前距、帮距孔间距、允许掘进距离示意图2、超前距为探水钻孔终孔位

46、置应始终超前掘进工作面的一段距离。井下探放水技术规范(MT/T6321996)，因此取超前距离为35m。3、允许掘进距离为经探水证实无水害威胁，可安全掘进的长度，为每次探放水钻孔施工完毕后其最短的钻孔长度(水平投影长度)减去超前距之后剩余的距离，本设计取允许掘进距离按20m考虑，则要求探水钻孔必须保证其最短控制距离55m。4、帮距为使巷道两帮与可能存在的水体之间保持一定的安全距离，即呈扇形布置的最外侧探水孔所控制的范围与巷道帮的距离，其值一般与超前距相同，有时可略比超前距小12m，本设计取35m。5、钻孔密度(孔间距)根据井下探放水技术规范(MT/T6321996):竖直扇形面内钻孔间的终孔垂

47、距不得超过1.5m，水平扇形面内各组钻孔间的终孔水平距离不得大于3m。6、钻孔孔径本设计配备ZY650探水钻，最大钻进深度150m，开孔直径115mm，终孔直径67mm，钻孔角度090°。7、钻孔数目及布置A、 煤层平巷钻孔布置主要是探巷道上帮小窑老空水，钻孔呈半扇形布置在巷道上帮。薄煤层一般布置3组，每组12个孔；厚煤层一般布置3组，每组不少于3个孔。本矿3层可采煤层均为中厚煤层，钻孔布置3组，每组3孔。钻孔之间的夹角为715°为大夹角，13°为小夹角，视小窑老空的规模而定，规模大者取大夹角，规模小者取小夹角。B、 煤层上山巷道钻孔布置钻孔呈扇形布置在巷道前方，

48、薄煤层一般布置5组，每组12个孔；厚煤层一般布置5组，每组不少于3个孔。本矿为中厚煤层钻孔布置5组，每组3孔。钻孔水平及倾斜之间的夹角要求与平巷钻孔相同。探水钻孔布置断面图九、探放水设备的选择1、探放水设备选择依据矿井用1个采煤工作面保证矿井年生产能力，正常生产期间配备2个掘进工作面。 2、探放水设备型号及数量本配备ZY650探水钻4台(1台备用)，ZY650探水钻的最大钻进深度150m，开孔直径115mm，终孔直径67mm，钻孔角度范围0360°，配备动力15kw。另配备一台DZ-A型矿用防爆直流电法仪。十、探放水时的安全措施1、探放水注意事项安装钻机探水前，要遵守下列规定：加强钻

49、场附近的巷道支护，并在工作面迎头打好坚固的立柱和拦板。清理巷道，挖好排水沟。探水钻孔位于巷道低洼处时，必须配备与探放水量相适应的排水设备。在打钻地点或附近安设专用电话。测量和防探水人员必须亲临现场，依据设计，确定主要探水孔的位置、方位、角度、深度以及钻孔数目。(2)探水钻孔应保持适当的超前距、帮距和密度。(3)井下探放水应当使用专用的探放水钻机。严禁使用煤电钻探放水。(4)井下探放水应当使用专用钻机、由专业人员和专职队伍进行施工。严禁使用煤电钻等非专用探放水设备进行探放水。探放水工应当按照有关规定经培训合格后持证上岗。安装钻机进行探水前，应当符合下列规定：加强钻孔附近的巷道支护，并在工作面迎头

50、打好坚固的立柱和拦板。清理巷道，挖好排水沟。探水钻孔位于巷道低洼处时，配备与探放水量相适应的排水设备。在打钻地点或其附近安设专用电话，人员撤离通道畅通。依据设计，确定主要探水孔位置时，由测量人员进行标定。负责探放水工作的人员必须亲临现场，共同确定钻孔的方位、倾角、深度和钻孔数量。在预计水压大于0.1MPa的地点探水时，应当预先固结套管，在套管口安装闸阀，进行耐压试验。套管长度应当在探放水设计中规定。预先开掘安全躲避硐，制定包括撤人的避灾路线等安全措施，并使每个作业人员了解和掌握。钻孔内水压大于1.5MPa时，应当采用反压和有防喷装置的方法钻进，并制定防止孔口管和煤（岩）壁突然鼓出的措施。(5)

51、探水钻孔超前距离和止水套管长度，应当符合下列规定：探放老空积水的超前钻距，根据水压、煤（岩）层厚度和强度及安全措施等情况确定，但最小水平钻距不得小于30 m，止水套管长度不得小于10 m；沿岩层探放含水层、断层和陷落柱等含水体时，按表5-1确定探水钻孔超前距离和止水套管长度。岩层中探水钻孔超前钻距和止水套管长度水压（MPa）钻孔超前钻距（m）止水套管长（m）1.01.0-2.02.0-3.03.0101520255101520(6)在探放水钻进时，发现煤岩松软、片帮、来压或者钻眼中水压、水量突然增大和顶钻等透水征兆时，应当立即停止钻进，但不得拔出钻杆；现场负责人员应当立即向矿井调度室汇报，立即

52、撤出所有受水威胁区域的人员到安全地点。然后采取安全措施，派专业技术人员监测水情并进行分析，妥善处理。(7)探放老空水前，应当首先分析查明老空水体的空间位置、积水量和水压等。探放水应当使用专用钻机，由专业人员和专职队伍进行施工，钻孔应当钻入老空水体最底部，并监视放水全过程，核对放水量和水压等，直到老空水放完为止。探放水时，应当撤出探放水点以下部位受水害威胁区域内的所有人员。钻探接近老空水时，应当安排专职瓦斯检查员或者矿山救护队员在现场值班，随时检查空气成分。如果瓦斯或者其他有害气体浓度超过有关规定，应当立即停止钻进，切断电源，撤出人员，并报告矿井调度室，及时采取措施进行处理。(8)钻孔放水前，应

53、当估计积水量，并根据矿井排水能力和水仓容量，控制放水流量，防止淹井；放水时，应当设有专人监测钻孔出水情况，测定水量和水压，做好记录。如果水量突然变化，应当立即报告矿调度室，分析原因，及时处理。(9)排除井筒和下山的积水及恢复被淹井巷前，应当制定可靠的安全措施，防止被水封住的有毒、有害气体突然涌出。排水过程中，应当定时观测排水量、水位和观测孔水位，并由矿山救护队随时检查水面上的空气成分，发现有害气体，及时采取措施进行处理。(10)在钻探过程中，如发现孔内显著变软，沿钻杆向外流水等透空征兆时，应立即停钻，旋紧安全套管上的钻杆卡，切勿移动和起拔，钻机后面严禁站人，以免有害气体和大量积水突然涌出或高压

54、水将钻杆顶出伤人。待检查各项措施并加固迎头等工作进行完毕后再行放水。(11)严格鉴定放水效果，放水工作应尽量避免在雨季进行。放水终了时将会出现下列一些现象：a、完全不淌水，向里进风或向外出风；b、水流始终不断，但没有压力；c、捅捣时有小水流，不捅捣时无水。这时可停止放水，继续进行掘进工作。（12）进行探放水施工作业前，矿技术负责人必须结合探放水巷道的实际，另行编制安全技术措施，明确探放水作业人员一旦面临突水威胁时的避灾路线。（13）进行探放水施工作业前，必须提前撤出可能受探放水作业地点突水威胁的其它采掘工作面和其它工作地点的所有人员。（14）在矿井受水害威胁的区域，进行巷道掘进前，应当采用钻探

55、、物探和化探等方法查清水文地质条件。地测机构应当提出水文地质情况分析报告，并提出水害防范措施，经矿井总工程师组织生产、安监和地测等有关单位审查批准后，方可进行施工。（15）矿井工作面采煤前，应当采用物探、钻探、巷探和化探等方法查清工作面内断层、陷落柱和含水层（体）富水性等情况。地测机构应当提出专门水文地质情况报告，经矿井总工程师组织生产、安监和地测等有关单位审查批准后，方可进行回采。发现断层、裂隙和陷落柱等构造充水的，应当采取注浆加固或者留设防隔水煤（岩）柱等安全措施。否则，不得回采。2、探放水安全措施(1)探水前应加固探水工作区支架，背好帮顶，以免压力水冲垮煤壁和支架。(2)清理巷道，保证安

56、全撤退路线畅通无阻。(3)保证水沟畅通，并有适当的坡度和断面，水仓和排水设备要有足够的容量和能力。(4)探水地点要安装电话，与所有可能受水威胁的工作地点连通，并事先制定好撤退路线，以防止意外事故的发生。(5)打钻过程中，如发现煤、岩松软或沿钻杆向外流水超过打钻正常供水量时，要立即停止打钻(不能移动或拔出钻杆)，派人监视水情并报告矿调度室，如果情况危急，要立即通知所有受威胁地点撤人，并采取应急措施。(6)钻孔接近采空区，可能有有害气体涌出，必须随时进行有害气体监测；探水点通风必须按有关规定进行。3、水灾避灾路线（1）避灾路线设置原则井下发生透水事故时，首先应向井下最高位置撤退，尽快撤出到地面，或撤退到涌水地点上部水平，避免进入涌水附近的独头巷道(但是当独头上山下部唯一出口被淹没无法撤退时，也可在独头工作面暂避)，若是老塘老空积水涌出，则须在待避前快速构筑避难硐室，以防被涌出的有毒有害气体伤害。有条件时，应迅速通知地面调度室告知事故类型、预定撤退路线、可能的避难地点等，以便地面迅速组织有效营救。（2）水灾避灾路线：详见麻窝煤矿避灾线路图（3）避灾措施井下各巷道设置水灾避灾线路